Повышение надежности и функциональных возможностей стригальной машинки МСУ-200

Овцеводство во многих странах мира является важной отраслью продуктивного животноводства, а в Австралии, Новой Зеландии, Аргентине в значительной степени определяет экономику всего хозяйства. В зависимости от природных и климатических условий, а также этнических особенностей в разных странах разводят овец различного направления продуктивности.

В экономически развитых странах преобладают овцы культурных пород, главной продукцией которых является тонкая и полутонкая шерсть и высококачественная молодая баранина.

Существующие породы мира различаются по характеру шерстного покрова и по другим хозяйственно-полезным признакам – крепости конституции, приспособ- ленности к различным климатическим и кормовым условиям и т.д.

В России овцеводство представлено главным образом полутонкорунными породами, основной продукцией которых является молодая баранина и кроссбредная шерсть. Мериносы занимают лишь 7% от общего количества овец в стране.

Овцеводство обеспечивает людей ценными видами продукции питания, а легкую промышленность практически незаменимым сырьем – шерстью.

Заключительный этап производства шерсти – стрижка овец. В связи с непродолжительностью сезона стрижки овец возникает проблема обеспечения постоянными кадрами квалифицированных стригалей, надежности стригального оборудо- вания. Недостатком стригального оборудования, выпускаемого заводом «Актю-бинсксельмаш», является низкое качество. Особенно низкое качество имели преобразователи, режущие пары, нажимной и эксцентриковый механизмы. Только по причине низкой надежности стригального оборудования и недостаточной квалификации стригалей Российская Федерация ежегодно теряла 8–10 тысяч тонн выращенной шерсти на сумму более 50 млн рублей (в ценах 1990 г.). Статистических данных о потерях шерсти в настоящее время нет.

Стрижка овец в Российской Федерации является острейшей проблемой. Своего завода по производству стригального оборудования нет. Одним из основных вопросов при организации стрижки является обеспечение надежности технологического процесса и оборудования для стрижки овец. Решение проблемы надежности является одной из ключевых при создании новых образцов стригального оборудования.

В настоящее время существует проблема разрешения противоречия между необходимостью интенсивного восстановления поголовья овец (увеличения объема выхода шерсти) и отсутствием эффективного стригального оборудования для обеспечения надежности процесса стрижки овец.

Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия по договору с заводом «Актюбинсксельмаш» провела многолетние испытания стригального оборудования в условиях хозяйственной эксплуатации в зоне Северного Кавказа. Выявлена низкая надежность стригальных машинок и их рабочего органа - режущих пар. Средняя наработка до отказа составила 87,2 часа при нормативном показателе 500 часов основной работы, эксплуатационная надежность стригальной машинки -45%, а коэффициент оперативной готовности равен 0,44 [1]. Поэтому, повышение надежности стригальных машинок является первой задачей модернизации оборудования.

Стригальная машинка МСУ-200А, составляющая основу стригальных агрегатов ЭСА-12/200 и ЭСА-6/200, имеет одну фиксированную частоту режущего аппара- та - 2160 двойных ходов за 1 мин. Стригальная машинка фирмы «Листер» имеет редуктор с возможностью установления 2200, 2800 и 3200 двойных ходов за 1 мин.

Таким образом, стригальная машинка МСУ-200А ограничивает возможности стригаля таким низким уровнем, который фирма «Листер» не планирует даже для начинающего работника-ученика. Следовательно, расширение функциональных возможностей стригальных машинок является второй задачей модернизации.

Из-за низкой долговечности редуктора стригальная машинка МСУ-200А уступает машинке МСУ-77Б.

С точки зрения электробезопасности стригаля и большей маневренности машинки при стрижке более перспективна схема стригальной машинки с пристроенным электродвигателем.

Для повышения надежности стригальной машинки МСУ-200А в ней необходимо усовершенствовать:

• -    режущий аппарат - снизить энергозатраты на резание посредством обеспечения по всей длине кромки ножа резания со скольжением и расширить функциональное назначение стригальной машинки по ширине захвата и высоте среза шерстного покрова;

• -    зубчатый редуктор - обеспечить две ступени частоты вращения и повысить его надежность путем исключения радиального перемещения зубчатого колеса, например, поместить его в подшипнике (роликовом, игольчатом, шариковом);

• -    преобразователь тока - фильтрование вредных гармоник другой частоты, отличной от рабочей;

• -    вентилятор электродвигателя - усилить поток охлаждающего воздуха, например, сделать его со ступицей и в виде пропеллера;

• -    клеммные соединения электродвигателя со шнуром питания и пускателем -обеспечить быстрое и удобное обслуживание.

Функциональное назначение стригальной машинки должно включать в себя:

• -    массовую стрижку животных низким срезом (6...8 мм);

  – застрижку животных низким срезом, узкой гребенкой;

  – стрижку овец перед забоем с повы-

• шенным и высоким срезом для получения деловой овчины (11...14, 14...20 мм).

В зависимости от состояния шерстного покрова ширина режущего аппарата должна составлять 57 и 76,8 мм. Регулируемая частота двойных ходов ножа должна быть от 2200 до 3000 за 1 мин.

Для крупных овцеводческих ферм сохраняется возможность использования трехфазной сети напряжением 380 В. Для мелких предпринимателей и фермеров наиболее доступна однофазная сеть напряжением 220 В, поэтому для них необходимо производить индивидуальные стригальные агрегаты на базе модернизированных машинок МСУ-200А.

Считаем, что в стригальной машинке МСУ-200 необходимо усовершенствовать нажимной механизм, т.е. изменить его конструктивную схему. Существующий нажимной механизм с наклонным располо-

В процессе стрижки овцы приходится периодически подворачивать гайку нажимного механизма с целью поддержа- ния постоянного усилия прижима ножа к гребёнке. Горизонтальная составляющая силы прижима ножа к гребенке Хд при наклонном расположении стержня упорного выталкивает рычаг из корпуса стригальной головки, что приводит к преждевременному износу сферы центра вращения рычага и нарушению нормального режима работы стригальной машинки.

Надежность нажимного механизма существенно влияет как на энергетические затраты, так и на качество стрижки. При недостаточном усилии прижима ножа к гребенке на коже овцы остаются полосы повышенного среза шерсти, а при повторном проходе машинки по этому месту появляется «перестрига» или сечка. При чрезмерном усилии прижима начинает нагреваться режущая пара, нажимной и передаточный механизмы, а также перегревается от перегрузки электродвигатель.

жением стержня упорного является неудачным. Рассмотрим схему действия сил в нажимном механизме (рис. 1).

Рис. 1. Схема действия сил в прижимном механизме:

Т с – сила прижима, действующая вдоль стержня упорного под углом 60° к горизонтальной плоскости и раскладывающаяся на вертикальную и горизонтальную составляющие;

N П – нормальная составляющая силы прижима ножа к гребёнке;

Х Д – горизонтальная составляющая силы прижима ножа к гребенке;

R 0 – сила, уравновешивающая вертикальные и горизонтальные составляющие внешних сил, приложена в центре вращения (реакция опоры)

Для исключения этих негативных явлений нажимной механизм должен быть выполнен вертикальным. Усилие, передаваемое через стержень упорный, достаточное для осуществления среза шерсти, уменьшится на 30...35% по сравнению с наклонным расположением стержня. Механизм прижима можно оснастить устройством, ограничивающим усилие прижима. По нашим данным, оно должно быть 8... 10 кг (80...100 Н). На предлагаемое техническое решение получен патент на изобретение № 2283753 от 20.09.2006 г. Бюл.

№ 26 «Машинка для стрижки животных» (рис. 2).

В связи с тем, что поголовье овец будет неуклонно расти и на 2012 год оно составит более 30 млн, в России надо иметь свой завод по производству стригального оборудования. Южный федеральный округ был и будет основным поставщиком тонкорунной шерсти. Поэтому на Северном Кавказе обязательно надо иметь завод, например в г. Ростове-на-Дону (до 1962 г. стригальные машинки выпускались на Ростовском механическом заводе).

Рис. 2. Предлагаемая стригальная машинка с вертикальным нажимным механизмом

Машинка для стрижки животных содержит корпус 1, в верхнее отверстие которого вставлена вертикальная ось 2, на которой размещены нажимной стержень 3 с головкой 4, коническая втулка 5, оттари-рованная пружина 6, нажимная гайка 7. Соосно с вертикальной осью 2 во втулке, армированной в корпус, вставлена цапфа 8, на которую опирается гибкий поводок 9, жестко связанный с нажимным стержнем 3 и упругим рычагом 10, имеющим цилиндрический наконечник 11, входящий в наклонное эксцентричное отверстие зубчатого колеса 12 редуктора, размещенного в подшипнике качения 13 и входящее в зацепление с валом 14 ротора, пристроенного к корпусу 1 электродвигателя 15.

В настоящее время в Ростовской области (г. Зерноград) функционирует фирма

«Руно», которая реализует в год до 500 стригальных машинок типа МСУ-200А с индивидуальными преобразователями, производимыми в г. Ижевске. Заказы на детали размещаются на заводах, имеющих свободные мощности, небольшими партиями. Считаем, что можно сконцентрировать производство стригального оборудования. Необходимо финансирование производства нужного для России стригального оборудования в Ростовской области.